CN204982906U - 一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，属于建筑施工和房屋建筑领域。本实用新型前排桩桩顶设有冠梁Ⅰ，后排桩的桩顶设有冠梁Ⅱ，前排桩和后排桩桩顶通过连梁Ⅰ连接，后排桩桩后土体中设有止水帷幕桩，场地整平后按设计施工所有工程桩，在切除后的前排桩桩顶浇筑一道连梁Ⅱ，连梁Ⅱ与负一层地下室底板整体浇筑，在前排桩与负二层地下室外墙间充填分层夯实填土，在前排桩与负二层地下室底板间充填素混凝土。本实用新型通过双排桩与单排桩的等刚度代换原理，将双排桩等刚度代换成单排桩结构，不仅可以控制支护结构体系的水平位移，同时还能大幅度的减少基坑支护费用；在具有多层地下室的基坑工程中有较好的经济性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，属于建筑施工和房屋建筑领域。
背景技术
随着城市化进程步伐的加快，中心城区的建筑物建设高度越来越高，建筑物的地下室向着更深、更大发展，而地质条件却越来越差，基坑工程周边环境越来越复杂。中心城区的基坑工程可利用的土地资源越来越少，然而在现有的土地资源内如何能最大限度的利用是开发商们共同最求的目标。目前，我国常采用的支护方案有：放坡开挖、土钉墙支护、桩锚支护，水泥土重力式挡墙、排桩加内支撑结构、双排桩等支护方式。放坡开挖、土钉墙支护、桩锚支护在中心城区所需要的支护空间过大，往往无法采用。对于含有多层地下室的基坑工程，采用悬臂式单排桩支护结构不能满足基坑变形的要求；悬臂式双排桩支护结构刚度大但适应深度有限；普通排桩加内支撑支护结构造价高、施工周期长、且地下室空间利用率不够。因此，使用传统的支护结构有一定的局限性。
发明内容
为了更好的解决上述问题，同时使地下室空间能够得到充分的利用，本实用新型提供了一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构。
本实用新型的技术方案是：一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，由前排桩1、后排桩2、冠梁Ⅰ3、冠梁Ⅱ4、连梁Ⅰ5、止水帷幕桩6、地下室7、工程桩8、素混凝土9、分层夯实填土10、负一层地下室底板12、负二层地下室底板13、连梁Ⅱ14组成；其中前排桩1桩顶设有冠梁Ⅰ3，后排桩2的桩顶设有冠梁Ⅱ4，前排桩1和后排桩2桩顶通过连梁Ⅰ5连接，后排桩2桩后土体中设有止水帷幕桩6，场地整平后按设计施工所有工程桩8，在切除后的前排桩1桩顶浇筑一道连梁Ⅱ14，连梁Ⅱ14与负一层地下室底板12整体浇筑，在前排桩1与负二层地下室外墙间充填分层夯实填土10，在前排桩1与负二层地下室底板13间充填素混凝土9。
所述前排桩1和后排桩2的桩体平面布置呈矩形或“丁”字形阵列排布且彼此间隔排布。
本实用新型的使用过程如下：
Step1、根据场地地质条件和基坑安全稳定计算分析的要求，确定排桩的桩长、桩径和桩间距，确定支撑的间距、截面尺寸和布置形式；对排桩和支撑体系的截面强度及配筋进行设计；确定冠梁的截面尺寸及配筋量；确定基坑开挖施工工序；
Step2、根据单排桩的桩身刚度按等刚度代换原理代换成双排桩支护结构，双排桩中后排桩的位置根据基坑开挖的范围及建筑红线的位置确定，并保证前后排桩的排距为3~5倍的排桩直径(桩身材料总用料得到了大幅度的减少)；
Step3、根据施工要求，经场地平整后，在设定标高上施工完所有工程桩8；
Step4、施工止水帷幕桩6，桩型由设计、及止水要求确定；
Step5、施工后排桩2，桩型由设计确定；
Step6、施工前排桩1，桩型由设计确定；
Step7、施工冠梁Ⅰ3、冠梁Ⅱ4、连梁Ⅰ5、连梁Ⅱ14，使整个支护体系形成一个整体，各部分协同受力变形；
Step8、按工况分层分段开挖并设计各层支撑体系，直至开挖到基坑坑底；
Step9、浇筑地下室底板，并往上施工地下室结构并拆除各道支撑体系，直至浇筑负一层地下室底板12前；
Step10、分段拆除第一道内支撑、前排桩1、冠梁Ⅰ3及连梁Ⅰ5，并清除前后排桩桩间土体；将负一层地下室底板12分段浇筑至距离后排桩2为1m的位置处并浇筑地下室外墙至地面，其中地下室结构可采用前排桩作为传力体系也可采用悬挑梁15作为竖向传力体系；按上述过程分段施工直至整个地下室施工完成。
地下室结构采用前排桩作为传力体系时，外延的地下室与原有地下室连接部位须设有一道沉降缝11(避免不均匀沉降造成外延部分的地下室结构发生破坏，前排桩不仅要满足作为支护结构时抗弯承载力的要求，而且要满足作为传力体系时的抗压承载力和竖向沉降变形的要求)。所述前排桩1的长度可设计为大于等于后排桩2长度。
地下室结构采用悬挑梁15作为竖向传力体系时，悬挑梁15的截面尺寸和间距应根据外延地下室结构的荷载大小计算确定。
若确定采用直径为d的单排支护桩结构，将单排桩结构按等刚度原理代换成双排桩结构，假设双排桩支护结构的前后排桩的直径相等，且代换后的支护桩直径为D，取支护桩的排距为4D，按等刚度原理则：（其中，支护桩均为钢筋混凝土桩，单排桩与双排桩的弹性模量E相等），得到πd4/64=2∫y2dA（其中y=2D、A=πD2/4），解得D=d/。则双排桩支护结构的前后排桩截面面积和为：=2*πD2/4=2*π(d/)2/4=πd2/16=。取双排桩的桩长与单排桩支护结构的桩长相等，则在同等刚度条件下，双排桩混凝土用量仅为单排桩的1/4，其经济性非常可观。
本实用新型的有益效果是：
1、对于深大基坑工程，特别是含有两层地下室以上的基坑工程，目前单排桩结合内支撑支护形式成为了主流，然而单排桩的刚度较小，随着基坑深度的增加，要控制支护结构的水平位移，那么势必会增大支护桩的直径、缩小支撑的水平和竖向间距、增大支撑结构的截面尺寸等，大幅度的增加了工程材料，造成不必要的浪费。从这个角度出发，通过双排桩与单排桩的等刚度代换原理，将双排桩等刚度代换成单排桩结构，不仅可以控制支护结构体系的水平位移，同时还能大幅度的减少基坑支护费用。
2、双排桩支护结构与单排桩支护结构相比，提高了支护结构的受力性能，减少了桩身材料用量，有效控制了支护桩桩身位移；与传统双排桩相比，增大了负一层地下室的可利用空间，使有限的土地资源得到了充分的利用，提高了经济效益，在具有多层地下室的基坑工程中有较好的经济性。
3、根据需要可将前排桩作为拟建建筑物地下室的竖向传力体系，增加了前排桩的用途。
附图说明
图1为本实用新型地下室结构采用前排桩作为传力体系时的剖面图；
图2为本实用新型地下室结构采用悬挑梁作为传力体系时的剖面图；
图中各标号：1-前排桩；2-后排桩；3-冠梁Ⅰ；4-冠梁Ⅱ；5-连梁Ⅰ；6-止水帷幕桩；7-地下室；8-工程桩；9-素混凝土；10-分层夯实填土；11-沉降缝；12-负一层地下室底板；13-负二层地下室底板；14-连梁Ⅱ；15-悬挑梁。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，由前排桩1、后排桩2、冠梁Ⅰ3、冠梁Ⅱ4、连梁Ⅰ5、止水帷幕桩6、地下室7、工程桩8、素混凝土9、分层夯实填土10、负一层地下室底板12、负二层地下室底板13、连梁Ⅱ14组成；其中前排桩1桩顶设有冠梁Ⅰ3，后排桩2的桩顶设有冠梁Ⅱ4，前排桩1和后排桩2桩顶通过连梁Ⅰ5连接，后排桩2桩后土体中设有止水帷幕桩6，场地整平后按设计施工所有工程桩8，在切除后的前排桩1桩顶浇筑一道连梁Ⅱ14，连梁Ⅱ14与负一层地下室底板12整体浇筑，在前排桩1与负二层地下室外墙间充填分层夯实填土10，在前排桩1与负二层地下室底板13间充填素混凝土9。
所述前排桩1和后排桩2的桩体平面布置呈矩形阵列排布且彼此间隔排布。
地下室结构采用前排桩作为传力体系；地下室结构采用前排桩作为传力体系时，外延的地下室与原有地下室连接部位须设有一道沉降缝11。
所述前排桩1的长度可设计为等于后排桩2长度。
实施例2：如图1所示，与实施例1基本相同，其不同之处：
一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，所述前排桩1和后排桩2的桩体平面布置呈“丁”字形阵列排布且彼此间隔排布。
实施例3：如图1所示，与实施例1基本相同，其不同之处：
所述前排桩1的长度可设计为大于后排桩2长度。
实施例4：如图1所示，与实施例1基本相同，其不同之处：
一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，所述前排桩1和后排桩2的桩体平面布置呈“丁”字形阵列排布且彼此间隔排布；所述前排桩1的长度可设计为大于后排桩2长度。
实施例5：如图2所示，一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，由前排桩1、后排桩2、冠梁Ⅰ3、冠梁Ⅱ4、连梁Ⅰ5、止水帷幕桩6、地下室7、工程桩8、素混凝土9、分层夯实填土10、负一层地下室底板12、负二层地下室底板13、连梁Ⅱ14组成；其中前排桩1桩顶设有冠梁Ⅰ3，后排桩2的桩顶设有冠梁Ⅱ4，前排桩1和后排桩2桩顶通过连梁Ⅰ5连接，后排桩2桩后土体中设有止水帷幕桩6，场地整平后按设计施工所有工程桩8，在切除后的前排桩1桩顶浇筑一道连梁Ⅱ14，连梁Ⅱ14与负一层地下室底板12整体浇筑，在前排桩1与负二层地下室外墙间充填分层夯实填土10，在前排桩1与负二层地下室底板13间充填素混凝土9。
所述前排桩1和后排桩2的桩体平面布置呈矩形阵列排布且彼此间隔排布。
地下室结构采用悬挑梁15作为竖向传力体系。
地下室结构采用悬挑梁15作为竖向传力体系时，悬挑梁15的截面尺寸和间距应根据外延地下室结构的荷载大小计算确定。
根据外延地下室的悬挑宽度和结构自重荷载的大小，在负一层地下室底板12中按一定距离设置一定悬挑梁15来传递外延部分地下室的荷载。
实施例6：如图2所示，与实施例5基本相同，其不同之处：
一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，所述前排桩1和后排桩2的桩体平面布置呈“丁”字形阵列排布且彼此间隔排布。
实施例7：如图1-2所示，一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，由前排桩1、后排桩2、冠梁Ⅰ3、冠梁Ⅱ4、连梁Ⅰ5、止水帷幕桩6、地下室7、工程桩8、素混凝土9、分层夯实填土10、负一层地下室底板12、负二层地下室底板13、连梁Ⅱ14组成；其中前排桩1桩顶设有冠梁Ⅰ3，后排桩2的桩顶设有冠梁Ⅱ4，前排桩1和后排桩2桩顶通过连梁Ⅰ5连接，后排桩2桩后土体中设有止水帷幕桩6，场地整平后按设计施工所有工程桩8，在切除后的前排桩1桩顶浇筑一道连梁Ⅱ14，连梁Ⅱ14与负一层地下室底板12整体浇筑，在前排桩1与负二层地下室外墙间充填分层夯实填土10，在前排桩1与负二层地下室底板13间充填素混凝土9。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，其特征在于：由前排桩（1）、后排桩（2）、冠梁Ⅰ（3）、冠梁Ⅱ（4）、连梁Ⅰ（5）、止水帷幕桩（6）、地下室（7）、工程桩（8）、素混凝土（9）、分层夯实填土（10）、负一层地下室底板（12）、负二层地下室底板（13）、连梁Ⅱ（14）组成；其中前排桩（1）桩顶设有冠梁Ⅰ（3），后排桩（2）的桩顶设有冠梁Ⅱ（4），前排桩（1）和后排桩（2）桩顶通过连梁Ⅰ（5）连接，后排桩（2）桩后土体中设有止水帷幕桩（6），场地整平后按设计施工所有工程桩（8），在切除后的前排桩（1）桩顶浇筑一道连梁Ⅱ（14），连梁Ⅱ（14）与负一层地下室底板（12）整体浇筑，在前排桩（1）与负二层地下室外墙间充填分层夯实填土（10），在前排桩（1）与负二层地下室底板（13）间充填素混凝土（9）。
2.根据权利要求1所述的能充分利用地下室空间的双排桩支护结构，其特征在于：所述前排桩（1）和后排桩（2）的桩体平面布置呈矩形或“丁”字形阵列排布且彼此间隔排布。
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| CN106351232A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-25 | 中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 | 内刚架支撑型基坑支护结构及其施工方法 |
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- 2015-05-19 CN CN201520320310.1U patent/CN204982906U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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